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    拆解報告:茂碩迷你20W PD快充充電器

    2021-08-17

    iPhone 12不再標配充電器,對整個快充行業而言這是一件利好的大事情,各大品牌紛紛推出或升級相關產品,便是為了在這一巨大的市場中分得一杯羹。近期茂碩電源科技股份有限公司應勢推出一款20W迷你充電器,可全面滿足客戶選購需求。

     

    該充電器支持QC、PD等快充協議,支持PPS快充,可以很好滿足iPhone 12系列手機快充需求。下面充電頭網將對這款充電器進行詳細拆解,看看其設計、做工如何。

     

    一、茂碩迷你20W快充外觀

     

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    充電器采用小方塊造型設計,機身殼表面啞光,整體十分小巧簡潔。

     

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    腰身一面印有充電器參數

    型號:MS-H1670U120-020C0-CN

    輸入:100-240V~ 50/60Hz 0.6A

    輸出:5V3A、9V2.22A、12V1.67A

    總輸出:20W Max

    制造商:茂碩電源科技股份有限公司

    充電器通過了CCC,CE,FCC,UL,ERP VI等國內外認證。

     

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    輸入端配備固定式國標插腳。

     

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    輸出頂面邊緣內凹,配有USB-C接口,接口旁印有20W字樣。

     

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    測得充電器機身高度為30.67mm。

     

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    寬度為29.98mm。

     

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    厚度為30mm。

     

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    和蘋果20W充電器直觀對比,體積優勢明顯。

     

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    拿在手上的直觀感受,十分小巧。

     

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    凈重約為34g。

     

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    使用ChargerLAB POWER-Z KT002測得USB-C口支持Apple 2.4A、Samsung 5V2A、DCP協議,以及QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充協議。

     

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    此外PDO報文顯示C口還具備5V3A、9V2.22A、12V1.66A三組固定電壓檔位,以及3.3-5.9V3A和3.3-11V1.8A兩組PPS電壓檔位。

     

    二、茂碩迷你20W快充拆解

     

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    拆開外殼取出PCBA模塊。

     

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    測得模塊長度為25.81mm。

     

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    寬度為23.92mm。

     

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    厚度為22.46mm。

     

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    PCBA模塊由輸入、輸出以及連接小板組成,電容等器件套有塑料殼進行初次級隔離。

     

    通過觀察發現,這款充電器采用QR開關電源寬范圍輸出,協議芯片控制輸出電壓架構,接下來,我們一起來詳細了解各器件相關信息。

     

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    將模塊拆分開。

     

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    輸入端小板正面設有貼片保險絲、共模電感、高壓濾波電解電容和變壓器等器件。

     

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    板子背面設有整流橋和主控芯片。

     

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    貼片保險絲額定電流2A。

     

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    共模電感雙線繞制,用于濾除EMI干擾。

     

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    ABS210整流橋特寫。

     

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    兩顆高壓濾波電解電容采用永銘KCX系列產品,規格均為400V 15μF。該系列產品工作溫度范圍在-55℃~105℃,3000小時壽命,并具備抗雷擊、低漏電流(低待機功耗)、高紋波電流、高頻低阻抗等性能優勢。

     

    充電頭網了解到,憑借小體積的特點,永銘KCX系列電解電容還被公牛65W氮化鎵快充、飛利浦65W氮化鎵快充插座、摩米士65W 2C1A氮化鎵快充充電器、柚比30W 1A1C氮化鎵快充充電器、京造65W 1A1C氮化鎵快充充電器、努比亞65W 2C1A氘鋒氮化鎵快充等產品采用,獲得客戶一致認可。

     

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    工字電感特寫。

     

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    主控芯片供電電容規格為50V 4.7μF。

     

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    可以清楚地看到該款充電器電源主控芯片是采用誠芯微科技CX7527C。CX7527C是一顆高性能多模式PWM反激式控制器。該產品方便用戶以較少的外圍元器、較低的系統成本設計出高性能的交直流轉換開關電源。其提供了極為全面和性能優異的智能化保護功能,包括逐周期過流保護、過載保護、軟啟動、芯片過溫保護、VDD欠壓/過壓鎖定保護功能。

     

    芯片具有自動識別負載大小,自動調整工作模式的功能。在滿載或重載條件下,芯片工作在固定65KHz頻率。當負載減輕,芯片工作頻率降低,有效降低開關損耗。當負載處于極輕載或空載條件時,芯片處于間隔模式。

     

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    誠芯微CX7527C內置智能抖頻技術,降低系統在降頻模式所產生的電磁干擾和輸出紋波。獨特的工作模式使得音頻能量最小化,無音頻噪聲。采用SOP-8封裝,為需要超低待機功耗的高性價比反激式開關電源系統提供了一個很好的設計平臺。

     

    充電頭網通過拆解了解到,采用誠芯微科技CX7527C+CX7538B快充方案的還有新斯寶18W 1A1C快充充電器、佳域20W迷你PD快充充電器、羽博20W 1A1C快充充電器、飛利浦迷你20W快充充電器、第一衛20W快充小冰粒充電器等產品,此外誠芯微20W PD快充方案被多家知名品牌采用。

     

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    變壓器側面貼有信息標簽。

     

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    連接小板上設有光耦和貼片Y電容。

     

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    億光EL 1019光耦,用于初級次級通信,反饋輸出電壓。

     

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    貼片Y電容來自四川特銳祥科技股份有限公司,具有體積小、重量輕等特色,非常適合應用于氮化鎵快充這類高密度電源產品中。

     

    特銳祥專注于被動元器件的研發、生產及銷售,注冊資本1億元。旗下有自主電容品牌兩類:SMD TRX及DIP TY電容器,TRX將致力于陶瓷材料的研究,以拓展更多品類的應用,為客戶提供更多的解決方案。

     

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    充電頭網了解到,特銳祥貼片Y電容除了被貝爾金、安克、QCY、聲麗、麥多多、OPPO、聯想、努比亞、倍思、海陸通、第一衛等品牌的數十款快充產品使用,此外還被伊戈爾40W LED驅動電源、長虹42英寸智能網絡電視42P3F內置電源、卓飛航45W氮化鎵超快墻充等產品使用,性能獲得客戶一致認可。


     

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    輸出端小板一面設有濾波固態電容和USB母座。

     

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    另一面設有同步整流芯片和協議芯片。

     

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    次級同步整流芯片同樣來自誠芯微,型號CX7538B。這是一顆高性能的開關電源次級側同步整流器芯片,在開關電源中輕松滿足6級能效,是肖特基的理想替換方案。CX7538B支持最高150KHz開關頻率,內置11mΩ低導阻NMOS管,發熱遠低于肖特基二極管,大幅度降低溫度,提高轉換效率。

     

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    誠芯微CX7538B 支持開關電源的CCM/QR/DCM模式,非常適合3.3~12V快充同步整流使用,內置耐壓60V,11mΩ的同步整流管,可提供3A輸出。比肖特基效率最高提升6%,工作電壓范圍寬,外圍元件非常簡單,在寬電壓應用時,外圍只需一顆電容。

     

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    輸出濾波固態電容采用永銘NPX系列固態電容,規格16V 330μF。該系列電容具有小體積、低ESR、高容許紋波電流、高可靠性、耐開關沖擊等特點。

     

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    充電頭網了解到,永銘NPX系列固態電容此前已被安克30W氮化鎵超能充、安克 65W氮化鎵超能充、安克45W氮化鎵超能充、閃極100W 3C1A氮化鎵快充、摩米士65W 2C1A氮化鎵快充、倍思45W 1A1C氮化鎵充電器、努比亞65W氘鋒氮化鎵充電器等產品使用,此外還被應用在小小黑、品勝、邦克仕等品牌20W迷你充上,獲得客戶一致認可。

     

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    USB PD協議芯片采用云矽半導體XPD720,這款芯片已經通過了USB PD3.0認證,TID:3479。支持QC2.0、QC3.0、AFC、FCP、SCP、HVSCP、PD和PPS等快充協議,內部集成 10mΩ VBUS 通路功率開關管,并且集成10mΩ電流檢測電阻,支持完善的保護功能,節省外圍元件數量,簡化電路,降低成本。采用ESOP8封裝。

     

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    云矽半導體XPD720資料信息。

     

    充電頭網拆解了解到,云矽半導體XPD系列快充協議芯片已被公牛,貝爾金,聯想,諾基亞,飛利浦,傲基,倍思,品勝,摩米士等多個品牌的數十款產品采用,抓住20W PD快充風口,富滿集團云矽半導體單月PD協議芯片銷量突破千萬顆。

     

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    USB-C母座特寫,過孔焊接。

     

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    全部拆解完畢,來張全家福。

     

    充電頭網拆解總結

     

    茂碩這款20W快充機身簡潔,整體尺寸僅有30*30*30mm,造型趨于“小方塊”,十分小巧迷你,滿足時下消費者對20W迷你快充的需求。此外充電器兼容QC2.0/3.0、AFC、FCP、PD3.0、PPS快充協議,具備3.3-5.9V3A和3.3-11V1.8A兩組PPS電壓檔位,可以很好適配iPhone 12系列手機,滿足日??斐湫枨?。

     

    充電頭網通過拆解了解到,充電器模塊由三塊小板堆疊設計,初次級元器件間有塑料殼隔離。充電器采用了誠芯微CX7527C+CX7538B高集成方案,對產品設計、成本、加速上市等方面非常有幫助。此外還采用了云矽半導體XPD720協議芯片和永銘小體積電容。正是得益于誠芯微快充方案和小電容等器件的使用,使得充電器做到了如此地小巧而精致。


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